(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210860243.7 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 西安热工 研究院有限公司 地址 710048 陕西省西安市碑林区兴庆路 136号 (72)发明人 李太江　李巍　李生文　程晔锋　 李聚涛　娄正计　杨强斌　林琳　 王奇　孙琦　刘思静　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 张宇鸽 (51)Int.Cl. G01N 3/60(2006.01) G01N 3/06(2006.01) G01N 3/02(2006.01)G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种高温材料热疲劳模拟试验装置及其工 作方法 (57)摘要 本发明公开的一种高温材料热疲劳模拟试 验装置及其工作方法， 属于金属材料技术领域。 包括机器臂、 控制 系统、 滑轨和若干加热装置； 若 干加热装置直线排列在滑轨下方； 机器臂的上端 设有导轮， 机器臂与滑轨连接； 机器臂的下端设 有机械爪和视觉成像系统； 机器臂和若干加热装 置分别与控制系统连接。 本发明实现了热疲劳模 拟试验的全自动控制， 节省了人力； 无需人工参 与， 避免了人工操作的不确定性， 保证了试验结 果的可靠性和准确性。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115144287 A 2022.10.04 CN 115144287 A 1.一种高温材料热疲劳模拟试验装置， 其特征在于， 包括机器臂(2)、 控制系统(3)、 滑 轨(4)和若干加热装置(1)； 若干加热装置(1)直线排列在滑轨(4)下方； 机器臂(2)的上端设 有导轮， 机器臂(2)与滑轨(4)连接； 机器臂(2)的下端设有机械爪(6)和视觉成像系统(7)； 机器臂(2)和若干加热装置(1)分别与控制系统(3)连接 。 2.根据权利要求1所述的高温材料热疲劳模拟试验装置， 其特征在于， 加热装置(1)为 高频感应加热炉， 高频感应加热炉的炉口朝上， 炉门连接有电磁控制器， 电磁控制器与控制 系统(3)连接 。 3.根据权利要求1所述的高温材料热疲劳模拟试验装置， 其特征在于， 机器臂(2)与机 械爪(6)之间通过 单缸插销伸缩结构(8)连接 。 4.根据权利要求1所述的高温材料热疲劳模拟试验装置， 其特征在于， 机器臂(2)为单 轴机械臂。 5.根据权利要求1所述的高温材料热疲劳模拟试验装置， 其特征在于， 视觉成像系统 (7)包括高清摄 像机和补光灯。 6.根据权利要求1所述的高温材料热疲劳模拟试验装置， 其特征在于， 机器臂(2)通过 导轮与滑轨(4)连接 。 7.根据权利要求1所述的高温材料热疲劳模拟试验装置， 其特征在于， 机械爪(6)为耐 高温材质。 8.根据权利要求1所述的高温材料热疲劳模拟试验装置， 其特征在于， 机械爪(6)前端 开设有容置 槽， 视觉成像系统(7)设在容置 槽内， 容置 槽的槽口处设有 石英窗。 9.权利要求1～8所述的高温材 料热疲劳模拟试验 装置的工作方法， 其特 征在于， 包括： 根据热疲劳模拟试验的要求， 在控制系统(3)中设定循环次数以及每个加热装置(1)的 加热温度和保温时间； 控制系统(3)控制机器臂(2)沿滑轨(4)移动， 通过视觉成像系统(7) 捕捉到高温材料试样后， 再通过数据算法定位高温材料试样在加热装置(1)中的位置， 机械 爪(6)抓取高温材料试样在各加热装置(1)之间转运； 高温材料试样依次在每个加热装置 (1)中达到设定温度并完成保温， 完成一个循环； 达到设定的循环次数后， 完成高温材料热 疲劳模拟试验。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115144287 A 2一种高温材料热疲劳模拟试验装 置及其工作方 法 技术领域 [0001]本发明属于金属材料技术领域， 具体涉及 一种高温材料热疲劳模拟 试验装置及其 工作方法。 背景技术 [0002]随着风力、 光伏发电的迅速发展， 电网对灵活性电源的要求不断提高。 火电机组都 开始参与调峰， 并且逐渐向着深度调峰的方向发展。 但目前， 当火电机组开始 参与深度调峰 后， 机组关键部位出现了不同程度的损伤， 缺陷大量出现， 严重威胁了机组的安全生产， 为 机组持续稳定的运行留下了巨大的隐患。 [0003]因此， 为了避免深度调峰过程中机组关键部位大规模损伤和缺陷的大量出现， 需 要对机组关键部位和典型材料的热疲劳性能进行研究， 以此掌握深度调峰工况下对机组关 键部位及其寿命损伤的影响规律。 根据不同部件的失效风险和寿命变化， 提出合理的金属 监督检验和防护措施， 保障机组安全经济的运行。 [0004]而为了准确模拟火电机组深度调峰过程中机组的服役环境， 热疲劳模拟试验需要 根据实际运行工况， 设置多种温度参数循环加热保温， 试验时长可能需要 上万个小时， 对实 验人员来说试验周期长， 劳动强度大， 试验中还存在人为误操作导致试验结果不可靠的风 险。 发明内容 [0005]为了解决上述现有问题， 本发明的目的在于提供一种高温材料热疲劳模拟 试验装 置及其工作方法， 能够降低劳动强度的同时， 减少人为操作带来的不确定性， 提高试验结果 的可靠性和准确性。 [0006]本发明通过以下技 术方案来实现： [0007]本发明公开的一种高温材料热疲劳模拟试验装置， 包括机器臂、 控制系统、 滑轨和 若干加热装置； 若干加热装置直线排列在滑轨下方； 机器臂的上端设有导轮， 机器臂与 滑轨 连接； 机器臂的下端设有机械爪和视觉成像系统； 机器臂和若干加热装置分别与控制系统 连接。 [0008]优选地， 加热装置为高频感应加热炉， 高频感应加热炉的炉口朝上， 炉门连接有电 磁控制器， 电磁控制器与控制系统连接 。 [0009]优选地， 机器臂与机 械爪之间通过 单缸插销伸缩结构连接 。 [0010]优选地， 机器臂为单轴机 械臂。 [0011]优选地， 视 觉成像系统包括高清摄 像机和补光灯。 [0012]优选地， 机器臂通过导轮与滑轨连接 。 [0013]优选地， 机 械爪为耐高温材质。 [0014]优选地， 机械爪前端开设有容置槽， 视觉成像系统设在容置槽内， 容置槽的槽口处 设有石英窗。说　明　书 1/4 页 3 CN 115144287 A 3